目录🌹

一、异常的概念与体系结构

1.1 算数异常

1.2 空指针异常

1.3 数组越界异常编辑

1.4 异常的体系结构

二、异常的处理

2.1 防御式编程

2.2 异常的抛出

2.3异常的捕获

2.3.1 异常声明throws

throw和throws的区别:

2.3.2 try-catch捕获并处理

2.3.3 final

2.4 异常处理的流程

三、自定义异常


一、异常的概念与体系结构

在Java中,将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。

下面我们来回忆一下我们常见的几种异常:

1.1 算数异常

java Exception获取越界错误行数_jvm

1.2 空指针异常

java Exception获取越界错误行数_抛出异常_02

1.3 数组越界异常

java Exception获取越界错误行数_JVM_03

 🎈🎈总结:我们发现上述三个异常都有所对应的类来进行描述。

1.4 异常的体系结构

异常种类繁多,为了对不同异常或者错误进行很好的分类管理,Java内部维护了一个异常的体系结构:

java Exception获取越界错误行数_抛出异常_04

🚩🚩分析:

  • Throwable:是异常体系的顶层类,其派生出两个重要的子类, Error(错误) 和 Exception(异常)。
  • Error:指的是Java虚拟机无法解决的严重问题,比如:JVM的内部错误、资源耗尽等,典型代表:StackOverflowError和OutOfMemoryError,一旦发生回力乏术。
  • Exception:异常产生后程序员可以通过代码进行处理,使程序继续执行。比如:感冒、发烧。我们平时所说的异常就是Exception。
  • RuntimeException :运行时异常,也称非受查异常,而其他Exception的子类都属于编译时异常,也称受查异常

二、异常的处理

2.1 防御式编程

主要分为LBYL(Look Before You Leap)和EALP(It's Easier to Ask Forgiveness than Permission)两种,即操作之前认真检查,和”先斩后奏“型。

1.LBYL(Look Before You Leap):

boolean ret = false;
ret = 登陆游戏();
if (!ret) {
处理登陆游戏错误;
return;
} r
et = 开始匹配();
if (!ret) {
处理匹配错误;
return;
} ret = 游戏确认();
if (!ret) {
处理游戏确认错误;
return;
} ret = 选择英雄();
if (!ret) {
处理选择英雄错误;
return;
} ret = 载入游戏画面();
if (!ret) {
处理载入游戏错误;
return;
}
......

2.EALP(It's Easier to Ask Forgiveness than Permission):

try {
登陆游戏();
开始匹配();
游戏确认();
选择英雄();
载入游戏画面();
...
} catch (登陆游戏异常) {
处理登陆游戏异常;
} catch (开始匹配异常) {
处理开始匹配异常;
} catch (游戏确认异常) {
处理游戏确认异常;
} catch (选择英雄异常) {
处理选择英雄异常;
} catch (载入游戏画面异常) {
处理载入游戏画面异常;
}
......

优势:EALP的做法正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程,代码更清晰,容易理解代码异常处理的核心思想。

2.2 异常的抛出

在Java中,可以借助throw关键字,抛出一个指定的异常对象,将错误信息告知给调用者。具体语法如下:

throw new XXXException("异常产生的原因");

示例:

java Exception获取越界错误行数_java_05

 需要注意的是:

1.throw 需要写在方法的内部

2.抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象

上面所抛出的是运行时异常所以没有报错,如果我们抛出的受查异常在未处理的情况下就会报错:

java Exception获取越界错误行数_异常类型_06

 处理的方式为:

java Exception获取越界错误行数_异常类型_07

java Exception获取越界错误行数_jvm_08

 3.异常一旦抛出,其后的代码就不会执行:

java Exception获取越界错误行数_抛出异常_09

 🎈🎈总结:

1. throw必须写在方法体内部
2. 抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象
3. 如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类,则可以不用处理,直接交给JVM来处理
4. 如果抛出的是编译时异常,用户必须处理,否则无法通过编译
5. 异常一旦抛出,其后的代码就不会执行

2.3异常的捕获

异常的捕获主要分为两种:异常声明throws(即不处理异常,其目的为提醒程序员处理异常) 以及 try-catch捕获处理。

2.3.1 异常声明throws

格式:

修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1,异常类型2....{


}

示例;

java Exception获取越界错误行数_抛出异常_10

java Exception获取越界错误行数_JVM_11

throws表现有出现这种异常的可能性,并不一定存在异常:

java Exception获取越界错误行数_jvm_12

🎈🎈总结:

  1. throws必须跟在方法的参数列表之后
  2. 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类
  3. 方法内部如果抛出了多个异常,throws之后必须跟多个异常类型,之间用逗号隔开,如果抛出多个异常类型具有父子关系,直接声明父类即可。
  4. 调用声明抛出异常的方法时,调用者必须对该异常进行处理,或者继续使用throws抛出

throw和throws的区别:

1.throw是抛出异常,执行throw一定出现某种异常,throws是声明异常,并不一定出现这种异常。

2.throw是在方法体内,throws必须跟在方法的参数列表之后。

3.throw后面跟的是异常对象名,throw跟的是异常类名。

4.throws将异常抛给方法的调用者来处理(即当前方法不处理异常,提醒方法的调用者处理异常)。

5.thorw只能抛出一个异常,throws可以跟多个异常,之间使用逗号隔开。

6.throw要么与try-catch配合使用,要么与throws配合使用,throws可以单独使用。

2.3.2 try-catch捕获并处理

我们不希望程序遇到问题就立刻终止,于是在java中引入了try-catch这个概念.

格式:

try{
// 将可能出现异常的代码放在这里
}catch(要捕获的异常类型 e){
//对异常进行处理
}//以下代码根据具体情况选择。
catch(异常类型 e){
// 对异常进行处理
}finally{
// 此处代码一定会被执行到
}

示例: 

java Exception获取越界错误行数_JVM_13

如果没有正确处理该异常(比如处理错误等,代码就会交给jvm执行),则后续代码就不会被执行:

java Exception获取越界错误行数_JVM_14

 如果想查看是第几行有异常,就需要使用 e.printStackTrace(不会妨碍其他代码的执行):

java Exception获取越界错误行数_JVM_15

 🔔 即使try{.....}中有很多异常,那么也只能捕获到一个异常,因为在同一时间不可能触发多个异常:

java Exception获取越界错误行数_java_16

当然也可以使用一个catch捕获到许多异常,但是不是很推荐,因为具体是哪个异常还要再进行判断:

java Exception获取越界错误行数_异常类型_17

🔔 以下(左)写法是错误的,因为如果有异常的话,都被Exception捕获完成了,后续的异常派不上用场,如果实在喜欢这种风格的写法可以使用以下方式(先捕捉Exception的子类,再捕捉Exception):

java Exception获取越界错误行数_JVM_18

java Exception获取越界错误行数_抛出异常_19

🎈🎈总结:

  1. try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行
  2. 如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配,即异常不会被成功捕获,也就不会被处理,继续往外抛,直到
  3. JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的
  4. try中可能会抛出多个不同的异常对象,则必须用多个catch来捕获----即多种异常,多次捕获
  5. 可以通过一个catch捕获所有的异常,即多个异常,一次捕获(不推荐)。

2.3.3 final

在写程序时,有些特定的代码,不论程序是否发生异常,都需要执行,比如程序中打开的资源:网络连接、数据库连接、IO流等,在程序正常或者异常退出时,必须要对资源进进行回收。另外,因为异常会引发程序的跳转,可能导致有些语句执行不到,finally就是用来解决这个问题的。

也就是说:程序不管是否抛出异常,finally{.....}中的内容都会执行。

进行资源的关闭:

java Exception获取越界错误行数_抛出异常_20

 当然这里有个小技巧将资源写入try()中,即可(如下左图):

java Exception获取越界错误行数_JVM_21

java Exception获取越界错误行数_异常类型_22

比如这个例子,最终返回的结果为20(不过还是尽量避免在finally中写return,编译器会报警告)。

java Exception获取越界错误行数_java_23

 🎈🎈总结:

  1. finally中的代码一定会执行的,一般在finally中进行一些资源清理的扫尾工作。
  2. 一般我们不建议在 finally 中写 return (被编译器当做一个警告)

2.4 异常处理的流程

关于 "调用栈"
方法之间是存在相互调用关系的, 这种调用关系我们可以用 "调用栈" 来描述. 在 JVM 中有一块内存空间称为"虚拟机栈" 专门存储方法之间的调用关系. 当代码中出现异常的时候, 我们就可以使用 e.printStackTrace(); 的方式查看出现异常代码的调用栈.

如果本方法中没有合适的处理异常的方式, 就会沿着调用栈向上传递.

信息栈就会打印这个代码出现错误的信息,一般解决第一个信息代码就不会报异常了。(在func中抛出了异常,但未处理,这时就继续向上传递,到main函数中,此时由main函数处理)

java Exception获取越界错误行数_java_24

 如果向上一直传递都没有合适的方法处理异常, 最终就会交给 JVM 处理, 程序就会异常终止(和我们最开始未使用 try-catch 时是一样的,后续代码未打印).。

java Exception获取越界错误行数_jvm_25

 🎈🎈总结:

  1. 程序先执行 try 中的代码
  2. 如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配
  3. 如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码
  4. 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递
  5. 无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行)
  6. 一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止
     

三、自定义异常

Java 中虽然已经内置了丰富的异常类, 但是并不能完全表示实际开发中所遇到的一些异常,这时就需要我们自己定义一个异常。

示例:比如这个登录系统,当用户名出错时候,就抛出一个用户名错误的异常......

java Exception获取越界错误行数_jvm_26

 我们可以随便找一个异常查看原码之后模仿其过程:

java Exception获取越界错误行数_异常类型_27

 模拟之后这样就可以实现自己写异常的情况:

java Exception获取越界错误行数_JVM_28

java Exception获取越界错误行数_JVM_29

🔔🔔注意:

  • 自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException
  • 继承自 Exception 的异常默认是受查异常
  • 继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常